Acciai inossidabili austenitici

L’acciaio 1.4306 ( X2CrNi19-11 – UNS S30403 ) è un acciaio inossidabile austenitico di alta qualità, ampiamente utilizzato nell’industria moderna. Questa specifica lega metallica si distingue per l’eccellente resistenza alla corrosione intergranulare e può essere indurita esclusivamente tramite processi di deformazione a freddo (incrudimento), non essendo suscettibile ai trattamenti termici tradizionali.

Dal punto di vista chimico, rappresenta una variante ottimizzata dei più comuni standard 1.4301 e 1.4307 (AISI 304 e 304L), rispetto ai quali vanta un minor tenore di carbonio e una percentuale di nichel leggermente superiore. Corrisponde inoltre alla qualità di acciaio A600.

Proprietà Tecniche dell’Acciaio Inox 1.4306

La composizione chimica bilanciata dell’acciaio inox X2CrNi19-11 conferisce al materiale caratteristiche meccaniche e fisiche d’eccellenza:

• Resistenza alla corrosione: mostra un comportamento eccezionale contro un’ampia gamma di sostanze chimiche aggressive e acidi organici. Manifesta tuttavia dei limiti strutturali in presenza di soluzioni contenenti cloruri, dove aumenta il rischio di corrosione da vaiolatura (pitting).
• Resistenza termica: mantiene un’elevatissima tenacità e resistenza agli urti sia a temperature estremamente basse (applicazioni in ambito criogenico) sia ad alte temperature di esercizio continuo.
• Saldabilità eccellente: il bassissimo contenuto di carbonio (collegato alla dicitura “L” o Low Carbon) permette la saldatura con qualsiasi processo industriale comune (MIG, TIG, elettrodo, plasma). Questo azzera il rischio di precipitazione di carburi di cromo e la conseguente corrosione intergranulare nella zona termicamente alterata (ZTA), eliminando la necessità di trattamenti termici di ricottura post-saldatura.
• Proprietà magnetiche: il materiale si presenta completamente non magnetico allo stato solubilizzato di fornitura. Tuttavia, acquisisce un magnetismo residuo proporzionale al livello di incrudimento subìto durante le lavorazioni meccaniche.
• Lavorabilità e formabilità: è universalmente riconosciuto sul mercato metallurgico per la sua eccezionale formabilità a freddo e per la massima capacità di trafilatura profonda.

L’acciaio AISI 317LMN ( 1.4439 – X2CrNiMoN17-13-5 – UNS S31726 ) è un acciaio inossidabile austenitico ad alto contenuto di cromo, nichel, molibdeno e azoto.
Si tratta di una variante migliorata dei gradi 316 e 317, la cui composizione chimica aumenta significativamente la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale, specialmente in ambienti contenenti cloruri.
L’acciaio inox 1.4439 presenta delle interessanti caratteristiche meccaniche: ha un carico di snervamento e una resistenza alla trazione superiori, è pressoché insensibile alla corrosione intercristallina, ha un’ottima resistenza alla corrosione localizzata anche in presenza di cloro, resiste all’ossidazione a caldo fino a circa 890°C ed è saldabile con qualsiasi processo (si sconsiglia tuttavia la saldatura ossiacetilenica che potrebbe presentare una ricarburazione dell’acciaio).
Come altri acciai austenitici, non è temprabile tramite trattamento termico, ma tramite lavorazione a freddo.

L’acciaio 1.4835 ( X9CrNiSiNCe21-11-2 – AISI 253MA –  UNS S30815 ) è un acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel con aggiunte deliberate di silicio, azoto e cerio, che gli conferiscono proprietà uniche ad alta temperatura.
È progettato specificamente per resistere a temperature estreme e sollecitazioni meccaniche elevate ed è caratterizzato da un’eccezionale resistenza all’ossidazione e un’elevata resistenza allo scorrimento viscoso (creep); il range di temperatura di utilizzo è tra gli 850-1100 °C  ed è idoneo alla produzione di particolari con buona resistenza alla corrosione termica.
Si differenzia da acciai simili (come l’AISI 309) per un maggiore contenuto di azoto e l’aggiunta di terre rare (principalmente cerio), che ne migliorano significativamente le proprietà di resistenza e ossidazione.
L’acciaio AISI 253MA possiede buone proprietà di saldatura e può essere utilizzato con tutti i comuni processi; solitamente non sono richiesti pre-riscaldamento o trattamenti termici post-saldatura.
Non è magnetico ma può leggermente diventarlo dopo la lavorazione a freddo o dopo operazioni di saldatura.

L’acciaio 1.4876 ( X10NiCrAlTi32-21 – LEGA 800 – UNS N08800 ) è una superlega austenitica progettata per resistere a temperature elevate e ambienti corrosivi ed i componenti chiave includono un’elevata percentuale di nichel (30-35%) e cromo (19-23%), oltre a ferro, alluminio e titanio.
Buona la resistenza in atmosfere ossidanti, riducenti e azotate, è particolarmente efficace contro la corrosione da stress (tensocorrosione) indotta da cloruri e la corrosione intergranulare.
La stabilità metallurgica dell’acciaio inox 1.4876 è visibile nell’utilizzo a lungo termine ad alte temperature ed facilmente saldabile con tutti gli elettrodi.
La lavorazione meccanica è abbastanza impegnativa a causa delle alte percentuali in lega di Cromo e soprattutto Nichel, pertanto, si consigliano bassi parametri di taglio.

L’acciaio AISI 304H ( 1.4948 – X5CrNi18-10 – UNS S30409 ) è una variante ad alto contenuto di carbonio dell’acciaio inossidabile austenitico 304. Questa specifica formulazione chimica è progettata per offrire una maggiore resistenza meccanica e una stabilità strutturale superiore quando il materiale viene utilizzato in ambienti con temperature elevate.

COMPOSIZIONE CHIMICA DELL’ACCIAIO INOX AISI 304H

La principale differenza tra il comune AISI 304 e la versione aisi 304H risiede nella percentuale di carbonio, la lettera “H” sta infatti per High Carbon (Alto Carbonio).
Mentre lo standard 304 ammette un livello massimo di carbonio dello 0,08%, l’acciaio 1.4948 richiede una percentuale controllata compresa tra lo 0,04% e lo 0,10%.
Questa aggiunta calibrata migliora drasticamente la resistenza allo scorrimento viscoso (creep resistance) a temperature superiori ai 500 °C.
Gli altri elementi principali della lega includono:
• Cromo (18,00% – 20,00%): garantisce l’eccellente resistenza alla corrosione
• Nichel (8,00% – 10,50%): stabilizza la struttura austenitica e conferisce duttilità
• Manganese (max 2,00%): agisce come disossidante durante la fusione

PROPRIETÀ MECCANICHE E VANTAGGI DEL 304H

L’impiego dell’acciaio X5CrNi18-10 offre notevoli vantaggi ingegneristici, specialmente nei contesti industriali più gravosi:
• resistenza al creep elevata: sopporta carichi costanti ad alte temperature senza subire deformazioni permanenti.
• tenacità a lungo termine: mantiene una buona solidità strutturale anche dopo lunghe esposizioni al calore.
• ottima lavorabilità: può essere formato a freddo e saldato con i comuni metodi industriali (TIG, MIG, arco sommerso)
• resistenza alla corrosione: offre una protezione contro l’ossidazione atmosferica e molti agenti chimici paragonabile al classico AISI 304.

L’acciaio AISI 309S ( 1.4833 – X12CrNi23-13 ) è una lega metallica austenitica ad altissima resistenza termica, progettata specificamente per le applicazioni industriali ad alte temperature più severe. Grazie al suo elevato contenuto di cromo e nichel, questo materiale garantisce un’eccezionale protezione contro l’ossidazione, i fenomeni di scaling superficiale e la corrosione chimica in ambienti aggressivi.

Rispetto alla versione standard AISI 309, la variante AISI 309S (UNS S30908) presenta una percentuale di carbonio calibrata e ridotta. Questa specifica caratteristica chimica minimizza la precipitazione dei carburi di cromo lungo i bordi del grano durante le operazioni di saldatura. Di conseguenza, si ottiene un drastico miglioramento della lavorabilità complessiva, eliminando la necessità di trattamenti termici post-saldatura e preservando la resistenza strutturale e l’integrità del componente meccanico nel tempo.

CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELL’INOX 309S

L’adozione dell’acciaio AISI 309S nei cicli produttivi industriali offre numerosi vantaggi competitivi e strategici. Le sue proprietà fisiche e meccaniche lo rendono superiore ai comuni acciai commerciali:

• Resistenza al calore: sopporta temperature d’esercizio continue fino a 1038 °C e picchi intermittenti elevati, senza subire alterazioni strutturali significative, scorrimento viscoso (creep) o degradazione superficiale.
• Resistenza alla corrosione: offre prestazioni eccellenti in atmosfere marine, ambienti acidi e in presenza di gas solforosi ad alta temperatura, contrastando la corrosione intergranulare.
• Saldabilità eccellente: il basso tenore di carbonio permette di eseguire saldature pulite e sicure con i comuni metodi industriali ad arco, come TIG, MIG e SMAW (elettrodo rivestito).
• Ottima formabilità e lavorabilità: può essere lavorato a freddo con facilità tramite operazioni di stampaggio, imbutitura, tranciatura e piegatura, adattandosi a geometrie complesse.

L’acciaio AISI 317L (1.4438– X2CrNiMo18-15-4 – UNS S31703) è un acciaio inossidabile austenitico, caratterizzato da alta percentuale di Molibdeno, Cromo e Nichel in lega rispetto al classico acciaio inox AISI 316L e ne conferisce un’eccezionale resistenza alla corrosione, specialmente in ambienti aggressivi con cloruri e fluidi acidi.
Le sue proprietà includono alta resistenza alla trazione e allo scorrimento ad alte temperature, buona saldabilità e lavorabilità, e non è magnetico allo stato ricotto. La composizione chimica dell’acciaio è unica, il che garantisce che le prestazioni in ambienti chimici aggressivi e ad alta temperatura rimangano costanti nel tempo.
L’acciaio inossidabile di grado 317L è utilizzato in settori che necessitano di leghe con elevata resistenza alla corrosione soprattutto in ambienti acidi e in presenza di cloruri.
Buona la saldabilità, grazie al ridotto contenuto di Carbonio in lega, riducendo altresì i rischi di corrosione intergranulare post-saldatura. Buona la formabilità: può essere facilmente formato tramite piegatura e saldato rendendolo versatile per molteplici applicazioni. Di seguito sono riportate le applicazioni importanti per l’acciaio inox 317 L.

L’acciaio AISI 347 ( 1.4550  – X6CrNiNb18-10 – UNSS34700 ) è un acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel stabilizzato con niobio, progettato per migliorare la resistenza alla corrosione intergranulare e per applicazioni a temperature elevate.
La caratteristica distintiva dell’acciaio inox 1.4550 è la stabilizzazione ottenuta mediante l’aggiunta di niobio (o columbio). Questo elemento reagisce preferenzialmente con il carbonio per formare carburi di niobio, prevenendo così la formazione di carburi di cromo ai bordi dei grani durante l’esposizione a temperature elevate (come quelle della saldatura), un fenomeno noto come “sensitizzazione“.
Offre una buona resistenza alla corrosione, paragonabile all’AISI 304, ma con una resistenza superiore alla corrosione intergranulare, specialmente in ambienti corrosivi.
L’AISI347 mantiene stabilità e buone proprietà meccaniche a temperature elevate, fino a circa 816°C (1500°F), ed ha una buona resistenza all’ossidazione fino a 850°C in condizione di servizio continuo e fino a 800°C in condizione di servizio intermittente. Può essere saldato senza difficoltà utilizzando la maggior parte dei metodi standard e, grazie alla stabilizzazione al niobio, non richiede un trattamento termico post-saldatura per ripristinare la resistenza alla corrosione intergranulare.
Corrisponde alla qualità acciaio A750.

L’acciaio AISI303 ( 1.4305 – X8CrNiS18-9 – UNS S30300 ) è un acciaio inossidabile austenitico al Cromo-Nichel non temprabile, incrudibile per deformazione a freddo.
La caratteristica distintiva di questo acciaio inox è la sua eccezionale truciolabilità (facilità di lavorazione), notevolmente superiore rispetto all’AISI 304, grazie ad un’aggiunta di zolfo dello 0,15-0,35%.
L’aggiunta di questo elemento, sebbene migliori la lavorabilità, riduce leggermente la resistenza alla corrosione rispetto ad altri acciai inossidabili austenitici, ma è comunque soddisfacente in atmosfera e verso sostanze alimentari e alcuni prodotti chimici organici. La sua resistenza è invece sensibilmente più bassa verso sostanze fortemente corrosive come acidi riducenti e cloruri.
Normalmente l’acciaio 1.4305 non viene impiegato in applicazioni che richiedono operazioni di saldatura, poiché la presenza di zolfo può favorire la formazione di cricche a caldo.
L’acciaio inox AISI 303 è relativamente difficile da forgiare e richiede temperature elevate, quindi c’è il rischio di surriscaldamento e cricche. Se non è possibile rinunciare alla forgiatura, questa deve avvenire a temperature comprese tra 1150°C e 950°C ed il successivo raffreddamento deve avvenire all’aria.
Corrisponde alla qualità acciaio A506.

L’acciaio AISI316Ti ( 1.4571  – X6CrNiMoTi17-12-2 – UNS S31635 ) è un acciaio inossidabile austenitico stabilizzato con titanio che offre una resistenza alla corrosione superiore, in particolare nelle zone saldate e ad alte temperature.
Il titanio si lega preferenzialmente al carbonio, impedendo la formazione di carburi di cromo ai bordi dei grani durante l’esposizione a temperature tra 450°C e 800°C (range di sensibilizzazione); questo rende l’acciaio 1.4571 particolarmente adatto per componenti saldati che non possono essere sottoposti a successivo trattamento termico di solubilizzazione.
Mantiene inoltre l’eccellente resistenza alla corrosione , inclusa la resistenza alla vaiolatura (pitting) e alla corrosione in ambienti con cloruri e acidi riducenti, acidi organici e sostanze alimentari grazie alla presenza di molibdeno.
Buona anche la resistenza all’ossidazione: fino a 850°C in condizioni di servizio continuo e fino a 800°C in condizioni di servizio intermittente; offre buone proprietà meccaniche generali e una buona formabilità.
L’acciaio inox AISI 316 Ti ha eccellenti proprietà di saldatura e può essere utilizzato anche per la forgiatura; non è temprabile, ma può essere indurito mediante deformazione a freddo.

L’acciaio XM19 ( X2CrNiMnMoNb21.16.5.3 – 1.3964 – UNS S20910 ) è un acciaio inossidabile austenitico ad alte prestazioni, rinforzato con azoto, che offre una resistenza meccanica e alla corrosione superiori rispetto agli acciai inossidabili standard.
Presenta un carico di snervamento quasi doppio rispetto all’acciaio inossidabile di tipo 316 a temperatura ambiente e mantiene ottime proprietà meccaniche sia ad alte che a basse temperature.
La sua resistenza alla corrosione è inoltre equivalente (o anche superiore) a quella del tipo 316 e 316L, grazie all’alto contenuto di cromo, nichel, molibdeno e azoto; è particolarmente efficace in ambienti marini e in presenza di agenti chimici aggressivi.
A differenza di altri acciai inossidabili, l’1.3964 rimane non magnetico anche dopo una formatura a freddo o a temperature molto basse; è considerato altamente saldabile e lavorabile, sebbene richieda velocità di lavorazione più lente a causa del suo alto tasso di incrudimento. Non può essere indurito mediante trattamento termico; la ricottura viene eseguita tra 1065°C e 1120°C seguita da un rapido raffreddamento.